4 2.1 Pengeringan
Proses pengeringan merupakan proses perpindahan panas dari sebuah
permukaan benda sehingga kandungan air pada permukaan benda berkurang (Mahadi, 2007). Sedangkan Muarif. (2013) pengeringan mempunyai pengertian yaitu aplikasi pemanasan melalui kondisi yang teratur, sehingga dapat menghilangkan sebagian besar air dalam suatu bahan dengan cara diuapkan. Penghilangan air dalam suatu bahan dengan cara pengeringan mempunyai satuan operasi yang berbeda dengan dehidrasi. Dehidrasi akan menurunkan aktivitas air yang terkandung dalam bahan dengan cara mengeluarkan atau menghilangkan air dalam jumlah lebih banyak, sehingga umur simpan bahan pangan menjadi lebih panjang atau lebih lama. Widyotomo dan Mulato (2005) menjelaskan bahwa pengeringan adalah operasi rumit yang meliputi perpindahan panas dan massa secara transien serta beberapa laju proses, seperti transformasi fisik atau kimia, yang pada gilirannya dapat menyebabkan perubahan mutu hasil maupun mekanisme perpindahan panas dan massa.
2.1.1 Mekanisme Pengeringan
Aliran udara panas merupakan fluida kerja bagi sistem pengeringan. Komponen aliran udara yang mempengaruhi proses pengeringan adalah kecepatan, temperatur, tekanan dan kelembaban relatif (Mahadi, 2007). Muarif . (2013) Udara yang terdapat dalam proses pengeringan mempunyai fungsi sebagai pemberi panas pada bahan, sehingga menyebabkan terjadinya penguapan air. Fungsi lain dari udara adalah untuk mengangkut uap air yang dikeluarkan oleh bahan yang dikeringkan.
Kecepatan pengeringan akan naik apabila kecepatan udara ditingkatkan. Kadar air akhir apabila mulai mencapai kesetimbangannya, maka akan membuat waktu
Faktor yang dapat mempengaruhi pengeringan suatu bahan pangan adalah (Buckle et al, 1987):
1. Sifat fisik dan kimia dari bahan pangan. 2. Pengaturan susunan bahan pangan.
3. Sifat fisik dari lingkungan sekitar alat pengering.
4. Proses pemindahan dari media pemanas ke bahan yang dikeringkan melalui dua tahapan proses selama pengeringan yaitu:
a. Proses perpindahan panas terjadinya penguapan air dari bahan yang dikeringkan, b. Proses perubahan air yang terkandung dalam media yang dikeringkan
menguapkan air menjadi gas.
Prinsip pengeringan biasanya akan melibatkan dua kejadian, yaitu panas harus diberikan pada bahan yang akan dikeringkan, dan air harus dikeluarkan dari dalam
bahan. Dua fenomena ini menyangkut perpindahan panas ke dalam dan perpindahan massa keluar. Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam kecepatan pengeringan adalah:
1. Luas permukaan 2. Perbedaan suhu sekitar 3. Kecepatan aliran udara 4. Tekanan Udara
2.2 Jenis-Jenis Alat Pengering
Berdasarkan bahan yang akan dipisahkan, alat Pengering (Dryer) terdiri dari (Unair Thaib, dkk) :
1. Pengering untuk Zat Padat dan Tapal a. Pengering Putar(Rotary Dryer)
b. Pengering Konveyor Screen(Screen Conveyor Dryer)
Lapisan bahan yang akan dikeringkan diangkut perlahan-lahan diatas logam melalui kamar atau terowongan pengering yang mempunyai kipas dan pemanas udara.
c. Pengering Menara (Tower Dryer)
Pengering menara terdiri dari sederetan talam bundar yang dipasang bersusun keatas pada suatu poros tengah yang berputar. Zat padat itu menempuh jalan seperti melalui pengering, sampai keluar sebagian hasil yang kering dari dasar menara.
d. Pengering Konveyor Sekrup (Screw Conveyor Dryer)
Pengering konveyor sekrup adalah suatu pengering kontinyu kalor tak langsung, yang pada pokoknya terdiri dari sebuah konveyor sekrup horizontal (konveyor
dayung) yang terletak di dalam selongsong bermantel berbentuk silinder. e) Alat Pengering Tipe Rak (Tray Dryer)
Tray dryer atau alat pengering tipe rak, mempunyai bentuk persegi dan didalamnya berisi rak-rak, yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan dikeringkan. Pada umumnya rak tidak dapat dikeluarkan. Beberapa alat pengering jenis ini rak-raknya mempunyai roda sehingga dapat dikeluarkan dari alat pengeringnya. Bahan diletakan di atas rak (tray) yang terbuat dari logam yang berlubang. Kegunaan lubang-lubang tersebut untuk mengalirkan udara panas.
pengering. Udara yang telah melewati kipas masuk ke dalam alat pemanas, pada alat ini udara dipanaskan lebih dulu kemudian dialurkan diantara rak-rak yang sudah berisi bahan. Arah aliran udara panas didalam alat pengering bisa dari atas ke bawah dan bisa juga dari bawah ke atas, sesuai dengan dengan ukuran bahan yang dikeringkan. Untuk menentukan arah aliran udara panas ini maka letak kipas juga harus disesuaikan (Unari Taib, dkk, 2008).
2. Pengeringan Larutan dan Bubur a. Pengering Semprot (Spray Dyer)
Pada spray dryer, bahan cair berpartikel kasar (slurry) dimasukkan lewat pipa saluran yang berputar dan disemprotkan ke dalam jalur yang berudara bersih, kering, dan panas dalam suatu tempat yang besar, kemudian produk yang telah kering dikumpulkan dalam filter kotak, dan siap untuk dikemas.
b. Pengering Film Tipis (Thin Film Dryer)
SainganSpray dryer dalam beberapa penerapan tertentu adalah pengering film tipis yang dapat menanganani zat padat maupun bubur dan menghasilkan hasil padat yang kering dan bebas mengalir. Efesiensi termal pengering film tipis biasanya tinggi dan kehilangan zat padatnya pun kecil. Alat ini relatif lebih mahal dan luas permukaan perpindahan kalornya terbatas (Unair Thaib, dkk).
2.3 Perpindahan Panas
Perpindahan panas dibagi menjadi tiga yaitu konduksi (hantaran), konveksi, dan radiasi (sinaran).
Perpindahan Panas Konduksi
energy kinetik rata-rata molekul –molekul yang membentuk elemen itu. Energi yang dimiliki oleh suatu elemen zat yang disebabkan oleh kecepatan dan positif relatif molekul-molekulnya disebut energi dalam. Jadi, semakin cepat molekul-molekul bergerak, semakin tinggi suhu maupun energi dalam elemen zat. Bila molekul-molekul di satu daerah memperoleh energi kinetik rata-rata yang lebih besar daripada yang dimiliki oleh molekul-molekul disuatu daerah yang berdekatan, sebagaimana diwujudkan oleh adanya beda suhu, maka molekul-molekul yang memiliki energy yang lebih besar itu akan memindahkan sebagian energinya kepada molekul-molekul di daerah yang bersuhhu lebih rendah. Konduksi adalah satu-satunya mekanisme dimana panas dapat mengalir dalam zat padat yang tidak tembus cahaya. Konduksi penting pula dalam fluida fluida, tetapi di dalam medium yang bukan padat biasanya tergabung dengn konveksi ( Frank Kreith,dkk).
Jika media perpindahan panas konduksi berupa cairan, mekanisme perpindahan panas yang terjadi sama dengan konduksi dengan media gas, hanya kecepatan gerak molekul cairan lebih lambat daripada molekul gas. Tetapi jarak antara molekul pada cairan lebih pendek dari pada jarak antara molekul-molekul pada fase gas. Persamaan dasar dari konsep perpindahan panas konduksi adalah hukum fourier. Hukum fourier dinyatakan dengan :
= − ... (1.1)
atau
= − ...(1.2)
Dimana : T = SuhuoC (oF)
x = jarak/tebal dinding, m (ft)
= laju perpindahan panas per satuan luas (heat flux) W/m2(Btu/h.ft2)
(J.P.Holman, 1995)
Perpindahan panas Konveksi
Perpindahan panas konveksi adalah proses perpindahan energi dengan kerja gabungan dari konduksi panas, penyimpanan energi dan gerakan mencampur. Konveksi sangat penting sebagai mekanisme perpindaahn energi antara permukaan
benda padat dan cairan atau gas. ( Frank Kreith,dkk)
Perpindahan energy dengan cara konveksi dari suatu permukaan yang suhunya di atas suhu fluida sekitarnya berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama, panas akan mengalir dengan cara konduksi dari permukaan ke partikel-partikel fluida yang berbatasan. Energi yang berpindah dengan cara demikian akan menaikkan suhu dan energi dalam partikel-partikel fluida ini. Kemudian partikel-partikel fluida ini. Kemudian partikel-partikel fluida tersebut akan bergerak ke daerah yang bersuhu lebih rendah di dalam fluida dimana mereka akan bercampur,dan memindahkan sebagian energinya kepada partikel-partikel fluidalainnya. ( Frank Kreith,dkk)
Perpindahan panas secara konveksi terjadi melalui 2 cara, yaitu :
1. Konveksi bebas/konveksi alamiah (free convection/natural convection)
Adalah perpindahan panas yang disebabkan oleh beda suhu dan beda rapat saja dan tidak ada tenaga dari luar yang mendorongnya.
Contoh : plat panas dibiarkan berada di udara sekitar tanpa ada sumber gerakan dari luar.
2. Konveksi paksaan (forced convection)
Adalah perpindahan panas yang aliran panas yang aliran gas atau cairannya disebabkan adanya tenaga dari luar.
Contoh : plat panas dihembus udara dengan kipas/blower.
Persamaan dasar dari konsep perpindahan panas konveksi adalah hukum Newton. Hukum Newton dinyatakan dengan :
= ℎ ( − )... (1.4)
Dimana : T = suhu,oC (oF)
A = luas permukaan, m2(ft2)
hc= koefisien perpindahna panas konveksi (convection heat transfer coefficient)
qc= laju perpindahan panas konveksi, Watt (Btu/h)
=laju perpindahan panas per satuan luas (heat flux) W/m2(Btu/h/ft2)
(J.P. Holman,1995)
Perpindahan Panas Radiasi
Perpindahan panas radiasi adalah proses dengan mana panas mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah bila benda-benda itu terpisah di dalam ruuang, bahkan bila terdapat ruang hampa di antara benda-benda tersebut. Panas radiasi dipancarkan oleh suatu benda dalam bentuk bak (bacth)
gelombang (kumpulan) energy yang terabatas. Gerakan panas radiasi di dalam ruang mirip perambatan cahaya dan dapat diuraikan dengan teori gelombang. Bilamana gelombang radiasi menjumpai benda yang lain, maka energi diserap di dekat permukaan benda tersebut. ( Frank Kreith,dkk)
Benda yang dapat memancarkan panas dengan sempurna disebut radiator yang sempurna dan dikenal sebagai benda hitam (black body). Sedangkan benda yang tidak dapat memancarkan panas dengan sempurna disebut dengan benda abu-abu (gray body). Hukum Stefan-Boltzman dinyatakan dengan :
= ... (1.5)
Dimana : = Emisivitas
T = suhu absolut benda, K (oR) A = Luas permukaan, m2(ft2)
qr= laju perpindahan panas radiasi, Watt (Btu/h)
Benda hitam, emisvitasnya berharga satu, sedangkan untuk benda abu-abu, nilai emisitasnya selalu lebih kecil dari satu (Luqman Buchori, 2004).
Ada beberapa sumber radiasi yang kita kenal di sekitar kehidupan kita, contohnya adalah televisi, lampu penerangan, alat pemanas makanan (microwave oven), komputer, dan lain-lain.Radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik atau disebut juga dengan foton adalah jenis radiasi yang tidak mempunyai massa dan muatan listrik. Misalnya adalah gamma dan sinar-X, dan juga termasuk radiasi tampak seperti sinar lampu, sinar matahari, gelombang microwave, radar dan handphone, (BATAN, 2008).
2.4 Tungku Pembakaran(Furnace)
Tungku pembakaran (furnace) adalah alat tempat terjadinya pembakaran suatu bahan bakar (padat, cair, dan gas) dimana gas hasil pembakaran tersebut dimanfaatkan panasnya untuk memanaskan suatu bahan. Tungku pembakaran (Furnace) berfungsi untuk memindahkan panas (kalor) yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar yang berlangsung dalam suatu ruang pembakaran
(combustion chamber) ke fluida yang dipanaskan dengan mengalirkannya melalui pipa-pipa pembuluh (tube). Tujuan dari pemindahan panas hasil pembakaran ke fluida adalah agar tercapai suhu operasi yang diinginkan pada proses berikutnya.
Sumber panas Tungku pembakaran (furnace) berasal dari pembakaran antara bahan bakar padat, cair,dan gas dengan udara yang panasnya digunakan untuk memanaskan minyak mentah (crude oil)yang mengalir di dalam tube.
Tungku pembakaran (Furnace) memiliki struktur bangunan plat baja (metal)
yang bagian dalamnya dilapisi oleh material tahan api, batu isolasi, dan refractory
biasanya tube coil dipasang menelusuri dan merapat ke bagian lorong yang menyalurkan gas hasil bakar (flue gas) dari ruang bakar ke cerobong asap (stack). Perpindahan kalor di ruang pembakaran terutama terjadi karena radiasi disebut seksi radiasi (radiant section), sedangkan di saluran gas hasil pembakaran terutama oleh konveksi disebut seksi konveksi (convection section). Untuk mencegah supaya gas buangan tidak terlalu cepat meninggalkan ruang konveksi maka pada cerobong sering kali dipasang penyekat (damper).Perpindahan panas kalor melalui pada pipa dikenal sebagai konduksi (Putri,2012).
2.4.1 Tipe Tungku Pembakaran (Furnace)
Furnace memiliki beberapa jenis atau tipe. Jenis-jenis furnace tersebut terdiri dari (Putri,2012):
a. Tipe Box(Box Furnace)
Dapur tipeboxmempunyai bagianradiantdan konveksi yang dipisahkan oleh dinding batu tahan api yang disebut bridge wall. Burner dipasang pada ujung dapur dan api diarahkan tegak lurus dengan pipa atau dinding samping dapur (api sejajar dengan pipa). Aplikasi dapur tipe box :
1. Beban kalor berkisar 60-80 MMBtu/Jam atau lebih.
2. Dipakai untuk melayani unit proses dengan kapasitas besar.
3. Umumnya bahan bakar yang dipakai adalahfuel oil.
4. Dipakai pada instalasi-instalasi tua, adakalanya pada instalasi baru yang mempunyai persediaan bahan bakar dengan kadar abu(ash)tinggi.
b. Tipe Silindris Tegak (Vertical)
menggunakan finned tube yang banyak digunakan padafurnace dengan bahan bakar gas.
Aplikasi dapur tipe silindris :
1. Digunakan untuk pemanasan fluida yang mempunyai perbedaan suhu antara
inletdanoutlettidak terlalu besar atau sekitar 2000F (900C). 2. Beban kalor berkisar antara 10 s.d. 200 gj/jam.
3. Umumnya dipakai pemanas fluida umpan reaktor.
2.5 Ketel Uap(Boiler)
Ketel uap adalah sebuah alat untuk menghasilkan uap, dimana terdiri dari dua bagian yang penting yaitu: dapur pemanasan, dimana yang menghasilkan panas yang didapat dari pembakaran bahan bakar dan boiler proper, sebuah alat yang mengubah air menjadi uap. Uap atau fluida panas kemudian disirkulasikan dari ketel untuk berbagai proses dalam aplikasi pemanasan (Ridho Fadillah,2015).
Klasifikasi ketel uap ada beberapa macam, untuk memilih ketel uap harus mengetahui klasifikasinya terlebih dahulu, sehingga dapat memilih dengan benar dan sesuai dengan kegunaannya di industri. Karena jika salah dalam pemilihan ketel uap akan menyababkan penggunaan tidak akan maksimal dan dapat menyebabkan masalah dikemudian harinya. Berdasarkan fluida yang mengalir dalam pipa ketel uap
dibagi beberapa jenis, yaitu :
a. Ketel Pipa api( Fire tube boiler )
Gambar 1. Ketel Pipa Api Sumber : (ridho fadillah,2015. Academia.com) b. Ketel pipa air( water tube boiler )
Pada ketel pipa air, air diumpankan Boiler melalui pipa-pipa masuk kedalam
drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakaran membentuk steam pada daerah uap dalam drum. Ketel ini dipilih jika kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi (ridho fadillah,2015. Academia.com). untuk lebih jelas ketel pipa air dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.
Gambar 2. Ketel Pipa Air Sumber : (ridho fadillah,2015. Academia.com)
2.6 Kipas Angin (Fan)
Kipas angin (fan) adalah perangkat mekanis yang digunakan untuk membuat aliran gas kontinu seperti udara. Dalam setiap sistem pendingin, yang menggunakan gas sebagai penghantar, kipas angin adalah unit wajib yang menciptakan aliran udara dalam sistem. Sistem ini dapat dilihat dalam kipas angin sederhana yang digunakan di rumah tangga. Ketika membutuhkan tekanan yang tinggi diperlukan blower yang digunakan sebagai pengganti kipas angin. Sehingga, Fan dapat menghasilkan aliran
menghasilkan rasio tekanan yang relative lebih tinggi dengan volume aliran gas yang lebih besar. Adapun jenis-jenis kipas angin (fan) antara lain (Rizki Fauzi, Academia.edu):
1. Berdasarkan pengaturan kecepatannya
Berdasarkan pengaturan kecepatannya,fanada yang memiliki kecepatan sehingga dapat diatur kecepatannya dan ada pula memiliki kecepatan konstan.
2. Berdasarkan desainnya
a. Kipas Sentrifugal (Centrifugal fan)
Kipas Sentrifugal (Centrifugal fan) adalah mesin yang digunakan untuk menggerakkan udara atau gas lainnya. Kipas (Fan) ini menaikkan kecepatan dari aliran udara dengan bagian berputarnya. (Fan) ini memanfaatkan energi kinetic dari kipasnya untuk menaikkan tekanan udara. Untuk untuk lebih jelas
kipas sentrifugal dapat dilihat pada gambar 3 dibawah ini.
Gambar 3 . Kipas Sentrifugal (Centrifugal fan)
Sumber : www. Academia.edu/blower
b. Kipas Aksial (Axial fan)
Gambar 4. Kipas Aksial (Axial fan)
Sumber : www. Academia.edu/blower
3. Berdasarkan Penempatannya a. Kipas Hisap( Exhaust fan)
Kipas Hisap (Exhaust fan) adalah kipas (fan) yang ditempatkan setelah komponen utamanya sehingga fungsinya untuk menarik udara/gas kearah komponen tersebut.
b. Kipas Blower (Blower fan)
Kipas Blower (Blower fan) adalah kipas (fan) yang ditempatkan sebelum komponen utamanya sehingga fungsinya untuk mendorong udara/gas kearah komponen tersebut (Rizki Fauzi, Academia.edu).
2.7 Penukar Panas (Heat Exchanger)
Penukar Panas (Heat exchanger) adalah suatu alat yang menghasilkan perpindahan panas dari satu fluida ke fluida lainnya. Jenis penukar panas yang sederhana ialah sebuah wadah dimana fluida yang panas dan fluida yang dingin dicampur secara langsung. Dalam sistem demikian kedua suhu mencapai suhu akhir yang sama, dan jumlah panas yang berpindah dapat diperkirakan dengan mempersamakan kerugian energi dari fluida yang lebih panas dengan perolehan energi oleh fluida yang lebih dingin. Contohnya seperti peralatan perpindahan panas menggunakan pencampuran fluida-fluida secara langsung adalah pemanas air pengisi ketel terbuka. Berdasarkan arah aliran fluida, penukar panas (Heat Exchanger)dapat
dibedakan menjadi (Frank Kreith, Arko Prijono,M.Sc, 1986):
Pertukaran panas jenis ini, kedua fluida (dingin dan panas) masuk pada sisi penukar panas (Heat Exchanger)yang sama, mengalir dengan arah yang sama, dan keluar pada sisi yang sama. Karakter penukar panas (Heat Exchanger) jenis ini, temperatur fluida dingin yang keluar dari penukar panas (Heat Exchanger) (Tco) tidak dapat melebihi temperatur fluida panas yang keluar (Tho), sehingga diperlukan media pendingin atau media pemanas yang banyak. Berikut merupakan gambar aliran searah (Frank Kreith, Arko Prijono,M.Sc, 1986):
Gambar 5. Aliran searah
Sumber: Frank Kreith, Arko Prijono,M.Sc, 1986
2. Penukar Panas (Heat Exchanger) dengan aliran berlawanan arah (counter-current flow)
Gambar 6. Aliran Berlawanan Sumber: Frank Kreith, Arko Prijono,M.Sc, 1986
Pada Dasarnya prinsip kerja dari alat penukar kalor yaitu memindahkan panas dari dua fluida padatemperatur berbeda di mana transfer panas dapat dilakukan secara langsung ataupun tidak langsung.
a. Secara kontak langsung
Panas yang dipindahkan antara fluida panas dan dingin melalui permukaan kontak langsung berarti tidak ada dinding antara kedua fluida. Transfer panas yang terjadi yaitu melalui interfase / penghubung antara kedua fluida. Contoh : aliran steam pada kontak langsung yaitu 2 zat cair yang immiscible (tidak dapat bercampur),
gas-liquid, dan partikel padat-kombinasi fluida.
b. Secara kontak tak langsung
Perpindahan panas terjadi antara fluida panas dandingin melalui dinding pemisah. Dalam sistem ini, kedua fluida akan mengalir.
2.7.1 Jenis – jenis Penukar Panas(Heat Exchanger)
a. Penukar panas pipa rangkap (double pipe heat exchanger)
Salah satu jenis penukar panas adalah susunan pipa ganda. Dalam jenis penukar panas dapat digunakan berlawanan arah aliran atau arah aliran, baik dengan cairan panas atau dingin cairan yang terkandung dalam ruang annular dan cairan lainnya dalam pipa. Alat penukar panas pipa rangkap terdiri dari dua pipa logam standart yang dikedua ujungnya dilas menjadi satu atau dihubungkan dengan kotak penyekat. Fluida yang satu mengalir di dalam pipa, sedangkan fluida kedua mengalir di dalam ruang anulus antara pipa luar dengan pipa dalam. Alat penukar panas jenis ini dapat digunakan pada laju alir fluida yang kecil dan tekanan operasi yang tinggi. Sedangkan untuk kapasitas yang lebih besar digunakan penukar panas jenis cangkang dan pipa ( shell and tube heat exchanger ). Berikut merupakan gambar dari penukar panas tipe rangkap :
Gambar 7. Double Pipe Heat Exchanger
Sumber: Frank Kreith, Arko Prijono,M.Sc, 1986
a. Penukar panas cangkang dan pipa (shell and tube heat exchanger)
sedangkan fluida yang lain mengalir di luar pipa pada arah yang sama, berlawanan, atau bersilangan. Kedua ujung pipa tersebut dilas pada penunjang pipa yang menempel pada mantel. Untuk meningkatkan effisiensi pertukaran panas, biasanya pada alat penukar panas cangkang dan pipa dipasang sekat (buffle). Ini bertujuan untuk membuat turbulensi aliran fluida dan menambah waktu tinggal ( residence time ), namun pemasangan sekat akan memperbesar
pressure drop operasi dan menambah beban kerja pompa, sehingga laju alir fluida yang dipertukarkan panasnya harus diatur (Frank Kreith, Arko Prijono,M.Sc, 1986). Berikut ini adalah gambar 8 merupakan gambar penukar panas cangkang dan pipa.
Gambar 8.Shell and Tube
Sumber: Frank Kreith, Arko Prijono,M.Sc, 1986
2.8 Tempurung Kelapa 2.8.1 Tanaman Kelapa
Tanaman kelapa (Cocos nucifera L.) merupakan salah satu tanaman yang
Indonesia. Tanaman kelapa membutuhkan lingkungan hidup yang sesuai untuk pertumbuhan dan produksinya. Faktor lingkungan itu adalah sinar matahari, temperatur, curah hujan, kelembaban, dan tanah (Palungkun, 2001).
Kelapa dikenal sebagai tanaman yang serbaguna karena seluruh bagian tanaman ini bermanfaat bagi kehidupan manusia serta mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi. Salah satu bagian yang terpenting dari tanaman kelapa adalah buah kelapa. Buah kelapa terdiri dari beberapa komponen yaitu kulit luar (epicarp), sabut (mesocarp), tempurung kelapa (endocarp), daging buah (endosperm), dan air kelapa.
2.8.2 Tempurung Kelapa
Tempurung kelapa merupakan bagian buah kelapa yang fungsinya secara
biologis adalah pelindung inti buah dan terletak di bagian sebelah dalam sabut dengan ketebalan berkisar antara 3–6 mm. Tempurung kelapa dikategorikan sebagai kayu keras tetapi mempunyai kadar lignin yang lebih tinggi dan kadar selulosa lebih rendah dengan kadar air sekitar enam sampai sembilan persen (dihitung berdasarkan berat kering) dan terutama tersusun dari lignin, selulosa dan hemiselulosa (Tilman, 1981). Apabila tempurung kelapa dibakar pada temperatur tinggi dalam ruangan yang tidak berhubungan dengan udara maka akan terjadi rangkaian proses penguraian penyusun tempurung kelapa tersebut dan akan menghasilkan arang, destilat, tar dan gas. Destilat ini merupakan komponen yang sering disebut sebagai asap cair (Pranata, 2008).
Tabel 1. Komposisi Kimia Tempurung Kelapa
Komponen Presentase (%)
Selulosa 26,6
Hemiselulosa 27,7
Lignin 29,4
Abu 0,6
Komponen Ekstraktif 4,2
Uronat Anhidrat 3,5
Nitrogen 0,1
Air 8,0
(Sumber : Suhardiyono, 2008)
2.9 Pembakaran (combustion)
Menurut United Nation Enpironment Program dalam Pedoman Efisiensi Energi Untuk Industri di Asia (Tahun 2006) Pembakaran merupakan oksidasi cepat bahan bakar disertai dengan produksi panas, atau panas dan cahaya. Pembakaran sempurna bahan bakar terjadi hanya jika ada pasokan oksigen yang cukup. Oksigen (O2) merupakan salah satu elemen bumi paling umum yang jumlahnya mencapai 20.9% dari udara. Bahan bakar padat atau cair harus diubah ke bentuk gas sebelum dibakar. Biasanya diperlukan panas untuk mengubah cairan atau padatan menjadi gas. Bahan bakar gas akan terbakar pada keadaan normal jika terdapat udara yang cukup. Sedangkan menurut Etna Rufiati . (2011) Kalor pembakaran, DHc° (c = combustion) merupakan besarnya kalor yang dilepaskan pada reaksi pembakaran satu mol suatu unsur atau senyawa dalam keadaan standar. Berikut ini adalah contoh reaksi pembakaran.
2.10 Laju Pengeringan
Dalam suatu proses pengeringan, dikenal adanya suatu laju pengeringan yang dibedakan menjadi dua tahap utama, yaitu laju pengeringan konstan dan laju pengeringan menurun. Laju pengeringan konstan terjadi pada lapisan air bebas yang terdapat pada permukaan biji-bijian. Laju pengeringan ini terjadi sangat singkat selama proses pengeringan berlangsung, kecepatan penguapan air pada tahap ini dapat disamakan dengan kecepatan penguapan air bebas. Besarnya laju pengeringan ini tergantung dari: a) Lapisan yang terbuka, b) Perbedaan kelembaban antara aliran udara dan daerah basah, c) Koefisien pindah massa, dan d) Kecepatan aliran udara pengering (Nurba, 2010;Sodhaet al., 1987a). Laju pengeringan bahan pangan dengan kadar air awal di atas 70 – 75 % basis basah, selama periode awal pengeringan, laju
